接收机指标分析-互调

匹诺曹

6小时前浏览0

今天我们来分析一下接收机的指标设计

互调干扰是当两个或多个干扰信号同时进入接收机时，由于传输信道中非线性电路产生的，主要受接收机非线性度影响。通过合理分配整个通道的增益、选择OIP3高的放大器及混频器、选择带外抑制度高的滤波器，可提高通道的带外互调水平。

那么具体的是怎么设计的呢？

l 互调的定义

一个双音输入电压的数学形式可用式（1.1）表示：

（1.1）

式（1.1）按照泰勒公式展开，如式（1.2）所示，

（1.2）

式（1.2）可继续展开得到式（1.3）：

（1.4）

定义P2ω1-ω2为3阶交调的混频产物，P3定义为的线性产物，P2ω1-ω2则可由式（1.5）所示：

（1.5）

用dB可由式（1.6）所示：

为元件噪声功率。

l 互调对系统线性的要求

由上述公式可以推导出

IIP3=Ps+1.5*互调抗扰度+SNR

预算静态IIP3=-16dBm，全温恶化2~3dBm，系统IIP3=-13dBm，根据对系统的仿真计算系统IIP3=-8dBm，满足系统的线性要求。

注意：对于超外差系统，由于中频滤波器带宽较窄，互调的产生到滤波器结束，因此IIP3的影响计算到混频器。

对于零中频系统，互调产生于整个系统，IIP3的计算到整个模拟电路。

l 互调对ADC的要求

ADC的抗扰扰性如下图所示，系统要求互调抗扰性即在输入干扰信号时，ADC没有失真，以14位的ADC为例，有效量化位数只能做到12bit，等效量化噪声约为3-72dB-10log(fs/2B)dBm，抗干扰容限可以做到3-6-[3-72-10log(fs/2B)]-SNR =72+10log(fs/2B)-6-SNR，其中B是信号带宽，fs是采样率。根据计算可知采用14位的ADC抗干扰可做到66dB，满足设计要求。

好了今天的分享到此结束，如有问题，私信讨论

来源：射频通信链

LNA的损坏原因分析

低噪放作为接收机的重要组成部分，其可靠性直接关系到接收机的整体性能。电台发射时，发射功率会泄漏到接收机，当泄露功率大于低噪放允许输入的最大功率时，可能会导致低噪放损坏，影响接收机性能。一般常见的低噪放设计保护方法是：在低噪放输入端加限幅器，限制输入功率防止低噪放输入端被击穿。限幅器的限幅曲线如下图所示限幅器限幅曲线但是我们分析LNA损坏时，经常会发现LNA栅极没有损坏，反而是漏级被击穿，如果是因为输入功率大导致LNA被击穿应该是栅极损坏，那为什么经常是漏级损坏了呢？今天我们来具体分析一下LNA损坏的原因。下图是LNA的工作曲线图，从图中可以看出我们需要的是LNA处于放大区。首先我们都应该知道，不管是由于输入功率大也好，短路也好，LNA损坏的根本原因耗散功率过大，导致温度攀升，超过管子最大承受的温度极限，从而导致管子击穿。当输入功率变大时，实际的工作曲线变化如下图所示，当输入功率过大，LNA工作状态由A类转变为C类，静态电流变大，耗散功率增加，温度上升。下图是一个LNA的极限工作条件，从图中可以看出，LNA限制了最大耗散功率与最大输入功率。当耗散功率增加到LNA的极限耗散功率时，就会导致LNA漏级损坏（功率的消耗在漏级，栅极几乎没有电流）。从上述分析，我们可以知道，如果一个接收机对可靠性要求很高，一方面我们可以通过增加限幅器保护LNA，另一方面可以通过限制LNA的最大输入电流保证LNA的最大耗散功率不超过允许极限来保护LNA。下面我们来测试一下增加限流对LNA的实际保护效果。下图是限流的原理图。通过电路对LNA的电流限制在110mA，上图中LNA的最大电流是130mA。下表是没有接限流源只接入限幅器的测试数据。输入功率输出功率电流状态 20dBm21dBm71mA正常 25dBm18.4dBm43mA正常 30dBm21dBm104mA正常 35dBm-10dBm416mALNA损坏下表是接入限流源的测试数据输入功率输出功率电流状态 20dBm20.4dBm67mA正常 25dBm18dBm62mA正常30dBm19.5dBm78mA正常 35dBm19.2dBm74mA正常可以看到限流源的存在对LNA起到了保护作用。电路的防反接原理也是基于此原理。今天的分享就到这里了。来源：射频通信链